Управление отходами. Захоронение твёрдых бытовых отходов

С02 + 4Н2 ____^ СН4 + 2Н20.

Более 70 - 75% метана образуется из уксусной кислоты, которая является промежуточным продуктом распада многих органических кислот и спиртов.

Метановое брожение идет при pH 5,6 - 8,2 , оптимум - 7,0 - 7,6. Образующий­ ся газ содержит около 62 - 65% метана и 30 - 35% диоксида углерода. Выход газа увеличивается при увеличении содержания в ТБО углеводородов, жиров [14].

Оба процесса - аэробный и анаэробный приводят к разложению органической части ТБО, образованию С02, биомассы и выделению тепла. Различие между ними заключается в том, что при аэробном процессе тепла выделяется на порядок боль­ ше, но не образуется метан, а при анаэробном процессе тепла выделяется меньше, но образующийся метан может служить источником утилизируемого тепла.

В качестве иллюстрации можно привести данные по аэробной и анаэробной деструкции глюкозы [51].

Сравнивая по данным ряда работ [5, 6 , 9? 15] эффективность аэробных и ана­ эробных способов депонирования ТБО на свалках, можно отметить, что при почти равных затратах [5] аэробная свалка обеспечивает практически полное обеззара­ живание отходов, значительное уменьшение объема складированных отходов и более короткие сроки их переработки, а также исключает взрыво- и пожароопас­ ное выделение биогазов. Просадка и стабилизация поверхности наступают относи­ тельно быстро, что позволяет снова использовать площади свалок через неболь­ шой период времени после их закрытия. Аэробные свалки менее привлекательны для грызунов, насекомых, птиц, мало подвержены пожарам и взрывам.

Анаэробная свалка при правильном ее устройстве и содержании также отве­ чает всем санитарным требованиям, позволяет получать биогаз, который может быть утилизирюван, не требует специальных устройств для аэрации, более проста

вэксплуатации.

Внастоящее время в России и зарубежных странах широко используются

анаэробные свалки, хотя аэробные имеют ряд преимуществ перед ними. Сравнительная характеристика аэробных и анаэробных процессов, происхо­

дящих на свалках ТБО, приведена в табл. 4.1.

Большое внимание должно уделяться выбору трасс для доставки ТБО на по­ лигон. Желательно, чтобы ТБО перевозились по дорогам, не проходящим через на­ селенные пункты или вблизи мест отдыха населения.

Под полигоны должны выбираться земельные участки, не пригодные для сельского хозяйства или занятые кустарниками, малоценными насаждениями. Наиболее рационально использование полигонов для рекультивации .нарушенных территорий (выработанные карьеры глины, песков, камня и др.), для целей верти­ кальной планировки территории городов, поселков и пригородных зон за преде­ лами жилой застройки (засылка оврагов, балок, пониженных и заболоченных мест, торфяных болот, имеющих глубину не более 1 м, закрытых шахт).

Не допускается строительство полигонов: на территории первого пояса зоны санитарной охраны источников централизованного хозяйственно-питьевого водо­ снабжения, источников минеральных вод; на территории второго пояса зоны сани­ тарной охраны при расстоянии менее 500 м от подземных источников и ближе 1 км от водозабора поверхностных источников хозяйственно-питьевого водоснабжения; в границах прибрежной полосы водоемов на расстоянии менее 300 м от уреза воды (при наибольшем уровне); на территории выклинивания водоносных горизонтов; в пределах санитарной зоны курортов; на территориях зеленых зон населенных пунктов; на территориях заповедников и их охранных зон; в зонах охраны памят­ ников истории, архитектуры, культуры и охраняемых природных объектов.

Полигоны размещают, учитывая преобладающее направление, ветров,,.с под­ ветренной стороны по отношению к жилой застройке на участках, находящихся по рельефу ниже территории населенных мест и водоемов, расположенных в =черте населенных мест.

Грунтовые воды на площадках полигонов должны находиться на глубине не менее 2 м, а их поток должен быть направлен в сторону от жилой застройки, мест массового отдыха населения и водоохранных зон хозяйственно-питьевых водрпро^ водов.

Наиболее экономичны земельные участки, близкие по форме к квадрату и допускающие максимальную высоту складирования ТБО с заложением откосов 1: 4, 1:3 [6, 22, 23,26].

Решение о выборе участка под полигон является одним из наиболее ответствен­ ных.

Заказчик и представители заинтересованных и согласующих организаций (при­ родоохранными органами, архитектурно-планировочным управлением, санитарноэпидемиологической службой, гидрогеологическим управлением и т.д.) на первом этапе предпроектных работ выбирают район поиска участка под полигон на ррнове сбора и изучения фондовых материалов на конкретный объект (отчеты о комлексной геолого-гидрологической съемке масштаба 1:50000 изучаемой территории, отчеты о разведке месторождений полезных ископаемых, отчеты о специальных работах - гидрогеохимических, геохимических, гидрогеологических, санитарно­

Район поиска выбирается согласно основным требованиям, предья|даемым к участкам и под полигон (СНиП Н-60-75):

чаемой нижней границы площадки по подземному стоку и последующие - в том же направлении с интервалом не менее 250 м [38].

Минимальная глубина геологической разведки - 4 м. При разнородных грун­ тах доходят скважинами до водоупорного слоя и врезаются в него на 1- 1,5 м [6,

38].

Скважины подразделяются на режимные и картировочные. Режимные сква­ жины предназначены для гидрогеологических наблюдений и опытнофильтрационных работ. Глубины их зависят от глубины первого выдержанного водоупорного горизонта, при его отсутствии - от глубины местного (локального) водоупора.

Картировочные скважины должны иметь большую глубину, т.к. кроме реше­ ния общих задач с помощью этих скважин устанавливаются мощность, состав, вы­ держанность водоупорного горизонта. После выполнения предусмотренного ком­ плекса работ эти скважины ликвидируются.

В процессе геолого-гидрологического обследования и бурения скважин отби­ раются пробы грунтов для определения их физико-механических свойств. Соглас­ но рекомендациям [38] изучается не менее 6 проб каждого геолого-генетического типа горных пород.

Определяются водно-физические и механические свойства грунтов: гранулметрический состав, плотность, пористость, пластичность, влажность, прочность, проницаемость, сжимаемость и т.д.

Для определения водообильности изучаемых пород (удельного дебита, коэф­ фициента фильтрации), выявления наличия гидравлической связи между разными водоносными горизонтами закладывается куст скважин с учетом особенностей водоносного горизонта [38].

Для картирования уровня грунтовых вод (УГВ) выполняются электроразведочные и сейсморазведочные работы.

Ландшафтно-геохимическое обследование производится по профилям и по материалам дешифрирования аэрофотосъёмки (АФС) масштаба 1:15000 (1:20000; 1:12000) с интервалом съемки в 5 - 10 лет. Геохимические исследования проводят­ ся посредством отбора проб почв и растений и производства спектральных и хи­ мических анализов в стационарных лабораториях. Точки наблюдения располага­ ются через 50 м по площади исследования [39].

При ландшафтно-геохимических исследованиях выявляется естественный геоботанический местный фон и выясняются возможности рационального исполь­ зования всех природных комплексов.

Санитарно-топографические исследования проводятся для оценки санитарной ситуации в зоне возможного влияния полигона (наличие источников централизо­ ванного и децентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, жилья, мест отдыха населения, садовых участков, детских оздоровительных учреждений, спортивных сооружений и т.д.).

Климатогеографическая оценка производится на основе сведений о скорости и направлении ветров, температуре воздуха, длительности безморозного периода, высоте снегового покрова, интенсивности атмосферных осадков, их испаряемости, площади водосбора. Водосборная площадь определяется по плану или карте тер­ ритории в масштабе 1:25000 - 1:50000 [6]. Эти же данные используются для расче-

в результате геологического сброса [54]: 1- линия сброса; 2, 3, 4 - водо­ упорные слои; 5 - рабочее тело полигона; 6- расчетное направление потока загрязнений; 7 - возможное направление потока загрязнений

целью выявления закарстованных площадок, которые могут стать причиной про­ вальных или просадочных явлений. При отсутствии в основании полигона не­ фильтрующих или слабофильтрующих пород, при близком стоянии грунтовых вод, а также при залегании в основании полигона пород с высокой водопрони­ цаемостью (гравий, щебень, галька, пески) требуется создание водонепрони­ цаемой изоляции (барьера), исключающей попадание фильтрата (отжимной воды) в горизонты грунтовых и подземных вод.

Анализ литературы, посвященной изучению распространения микробиальных [16] и химических загрязнений [18, 19, 20] в подземных водах в зоне влияния сва­ лок, хвостохраниДищ и накопителей промышленных отходов, а также анализ ре­ зультатов наших исследований о распространении бактериальных: загрязнений в подземных водах в зоне влияния свалки ТБО в районе г. Чайковского Пермской области [16] и химических загрязнений в подземных водах в зоне влияния накопи­ телей сточных вод Березниковского химического завода (г. Березники, Пермской области) [17], позволяет сделать вывод о том, что в природных условиях практиче­ ски невозможно полностью исключить попадание (инфильтрацию) загрязняющих вод в подземные воды.